Правящая верхушка понесла тяжёлые потери: среди сорока убитых были шесть бояр, в том числе Артамон Матвеев, братья царицы, отец и сын Долгоруковы, главнокомандующий армией во время Русско-турецкой войны Григорий Ромодановский, выданный собственным холопом любимец царя Фёдора Иван Языков; думные дьяки Ларион Иванов и Аверкий Кириллов. Мятежники расправились с двумя придворными врачами — Стефаном фан Гаденом и Иоганном (Яном) Гутменшем — те якобы готовили «злое отравное зелье» для царской семьи по приказу других «изменников» — бояр А. С. Матвеева и А. К. Нарышкина.
Власти были вынуждены удовлетворить требования восставших стрельцов: виновных в злоупотреблениях командиров сослали или казнили, их имущество было конфисковано, а стрельцы «с великою наглостию» получили из казны в общей сложности 240 тысяч рублей и добились «политической реабилитации» своих действий. Кроме того, они впервые добились официальной «политической реабилитации» своих действий — чтобы их «бунтовщиками и изменниками не называли и без... государских имянных указов и без подлинного розыску их и всяких чинов людей никого бы в ссылку не ссылали». В июне 1682 года полки получили соответствующие царские грамоты; их текст был воспроизведён на специально воздвигнутом памятнике («столпе») на Красной площади.
Под нажимом стрельцов было созвано подобие собора, провозгласившее царями обоих братьев. По официальному объяснению Иван якобы вначале добровольно «поступился царством» в пользу Петра, затем согласился «самодержавствовать обще» и уже оба царя по челобитью «всенародного множества людей» вручили правление сестре Софье, поскольку сами находились «в юных летех». Однако скорее всего акт, передававший власть Софье, был составлен уже задним числом её ревностным сторонником — учёным и публицистом Сильвестром Медведевым.
Двадцать пятого июня 1682 года в Успенском соборе состоялось очередное торжество венчания новых государей. Однако прецедента двоецарствия раньше никогда не случалось, и у организаторов возникли трудности: требовались два скипетра, две державы, два царских облачения. Для Ивана использовали прежние регалии, а для Петра всё было искусно сделано заново — новые символы власти почти не отличались от старых. Шапка Мономаха досталась Ивану; ремесленникам Золотой палаты пришлось спешно сделать для младшего брата такой же убор «второго наряда». Кремлёвские мастера изготовили для царей-соправителей необычный двойной трон, который сейчас хранится в Оружейной палате. Он напоминает золочёный чертог с двумя обитыми бархатом сиденьями на возвышении в три ступени. Его боковые стенки и высокая спинка, соединённые под прямым углом, образуют за троном закрытое с трёх сторон пространство, где помещался тот, кто помогал малолетним царям во время официальных церемоний. Наставления и советы звучали через оконце, прорезанное в спинке и драпировавшееся бархатом.
Пышное оформление церемонии скрывало политический кризис — до конца лета 1682 года сохранялось стрелецко-боярское двоевластие, стрельцы во главе со своим командиром, заносчивым и недалеким боярином князем Иваном Андреевичем Хованским, чувствовали себя хозяевами города. Однако хованщина не удалась: самоуверенный князь не нашёл общего языка с царевной и не догадался поставить во главе приказного аппарата верных людей. Кроме мятежных стрельцов, Хованскому не на кого было опереться.
Правительнице и её окружению, хотя и с большим трудом, удалось к сентябрю собрать под Москвой дворянское ополчение. Хованского вызвали из Москвы, по дороге арестовали и вскоре казнили по обвинению в измене и «злохитром вымысле на державу их, великих государей, и на их государе кое здоровье», что было явной ложью. Однако устрашённые стрельцы сдались, хотя и на весьма мягких условиях: казнено было всего несколько человек и даже по фактам убийства членов царской семьи следствие не заводилось. 21 мая 1683 года был разослан указ, подводивший черту под прошлым: «...во всех городах и уездах учинить заказ крепкий, под смертною казнью... чтоб всяких чинов люди прошлого смутного времени никак не хвалили, никаких непристойных слов не говорили и затейных дел не вмещали».
После усмирения стрельцов ситуация в «верхах» на несколько лет стабилизировалась. Софья, в отличие от братьев-царей, к тому времени была уже вполне зрелым человеком, но о её жизни до 1682 года слишком мало сведений. Известно лишь то, что её рождение было отмечено пиром, а крестил царевну сам патриарх Никон в Успенском соборе.